普源示波器 DHO4804 測量 THD 的方法與要點

在電子信號的世界里，總諧波失真（THD）是評估信號質量的關鍵指標。它反映了信號中除基波之外的諧波成分的總體占比，對于判斷電路性能、設備運行狀態以及音頻、電力等信號的純凈度至關重要。普源示波器 DHO4804 憑借其出色的性能和豐富的功能，為我們提供了測量 THD 的有效途徑。接下來，讓我們深入了解如何借助這款示波器精準測量 THD。

連接待測信號

在測量前，務必確保示波器與待測信號源均處于斷電狀態，這是保障操作安全和測量準確性的基礎。選用 BNC 連接線或專用探頭，將信號源輸出端與示波器的輸入通道（如 CH1 或 CH2）穩固相連。特別要注意的是，探頭的接地夾必須準確無誤地連接到信號源的公共接地端，稍有偏差就可能引入干擾，進而嚴重影響測量結果的準確性。倘若待測信號電壓較高，為防止示波器輸入級受損，務必選用高壓探頭，并仔細確認衰減系數設置是否正確，確保信號能夠以合適的幅度輸入到示波器中。

初始化示波器設置

開啟示波器電源，耐心等待系統自檢完成。進入主界面后，我們需要對示波器進行初步設置。首先調整垂直靈敏度（Volts/Div），依據信號幅值合理設定，比如若信號幅值約為 2V，將垂直靈敏度設為 “1V/Div” 較為適宜，這樣能使波形在屏幕垂直方向上占據合適比例，便于清晰觀察細節。接著設置水平時基（Time/Div），若信號頻率為 1kHz，可將水平時基設為 “1ms/Div”，確保能完整顯示信號的一個周期。觸發模式通常選擇 “邊沿觸發”，并精細調整觸發電平，使波形穩定地顯示在屏幕上，為后續測量奠定良好基礎。

進入頻譜分析模式

在示波器菜單欄中找到 “頻譜分析” 功能，一般可通過按下 “Menu” 鍵，再在眾多選項中導航至頻譜分析選項來啟用。頻譜分析的核心是快速傅里葉變換（FFT）功能，啟用后需對相關參數進行設置。窗函數的選擇尤為關鍵，它直接影響頻譜分析的效果。例如，Hanning 窗適用于瞬態信號，能有效減少頻譜泄露；Rectangular 窗則適用于周期信號。頻率范圍的設置應覆蓋基波頻率的整數倍，若基波為 1kHz，可設置至 10kHz 或更高，以全面捕捉各次諧波。分辨率帶寬的調整也需謹慎，合適的值能提高頻譜精度，但過高的分辨率會顯著延長計算時間，需根據實際情況權衡。

采集信號并觀察頻譜

一切準備就緒后，按下 “Run” 鍵啟動信號采集。此時，示波器屏幕上會呈現出信號的頻譜圖。在頻譜圖中，最為顯眼的基波頻率對應的峰值，就是我們關注的信號主要能量所在。而基波頻率整數倍處的其他峰值，便是各次諧波的體現。我們可以借助示波器的光標定位或標記功能，精準記錄下這些關鍵點的幅值數據，為后續 THD 計算提供關鍵信息。

計算 THD 值

普源示波器 DHO4804 為我們提供了兩種便捷的 THD 計算方式。一種是手動計算，根據記錄的基波與諧波幅值，代入特定的計算邏輯（雖然不涉及公式，但原理類似從各次諧波幅值與基波幅值的關系去考量）來得出 THD 值。另一種更為高效的方式是利用示波器的自動 THD 測量功能，在頻譜分析界面中找到 “THD” 選項，示波器便會自動快速地計算并顯示出 THD 結果，大大節省了時間和精力，也減少了人為計算可能出現的誤差。

測量過程中的注意事項

在整個測量過程中，有諸多細節需要留意。信號輸入方面，務必避免輸入信號過載，一旦信號幅度超過示波器量程，波形就會出現削頂失真，嚴重影響 THD 測量精度，所以要提前依據信號大致幅度調整好垂直靈敏度或探頭衰減比例。輸入耦合方式的選擇也很重要，若信號含有直流成分，建議將輸入耦合模式設為 “DC”，這樣才能保證頻譜分析的準確性，完整呈現信號全貌。

測量環境對結果也有較大影響，應盡量選擇電磁干擾小的環境，關閉附近可能產生干擾的大功率設備，或采取屏蔽措施。同時，要避免使用過長或未屏蔽的連接線，防止外部噪聲混入信號，干擾測量。

參數優化也是提升測量精度的關鍵。窗函數的選擇要契合信號類型，不同窗函數對頻譜泄露的抑制效果差異較大。頻率分辨率的設置同樣需要權衡，提高分辨率雖能更精確區分諧波分量，但會增加測量時間，需根據實際測量需求靈活調整。

通過普源示波器 DHO4804 進行 THD 測量，只要我們嚴格按照步驟操作，注意各項細節和參數優化，就能準確獲取信號的 THD 值，為電子設備研發、電路故障排查、信號質量評估等工作提供有力的數據支持，助力我們在電子領域的探索與實踐。